《一种棉用阻燃剂及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种棉用阻燃剂及其制备方法.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103572592 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103572592 A (21)申请号 201210262802.0 (22)申请日 2012.07.27 D06M 13/447(2006.01) C07F 9/40(2006.01) D06M 101/06(2006.01) (71)申请人 广东德美精细化工股份有限公司 地址 528000 广东省佛山市顺德区容桂容里 建丰路 1 号 (72)发明人 郭玉良 朱泉 沈华 陈祖芬 (74)专利代理机构 广州三环专利代理有限公司 44202 代理人 颜希文 (54) 发明名称 一种棉用阻燃剂及其制备。
2、方法 (57) 摘要 本 发 明 公 开 了 一 种 棉 用 阻 燃 剂，含 有 以 下 通 式 的 化 学 结 构 式 ： ； 式中， R为烷 基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基 甲烷基中的一种或几种。 相应地， 本发明还公开了 一种棉用阻燃剂的制备方法， 包括 ： 将 3- 二甲氧 磷酰基丙酰胺加入反应器中， 体系升温至指定温 度 ； 搅拌加入二异氰酸酯类化合物， 保温 16h ； 检 测 -NCO 基团含量， 当其达到理论值后， 降至室温 ； 加入 N- 甲基吡咯烷酮与水的混合物 ； 迅速加入封 端剂亚硫酸氢钠， 控制体系温度， 反应 1050min， 制得棉用阻燃剂。
3、。本发明棉用阻燃剂， 环保耐久， 不释放甲醛， 具有较强的阻燃性能， 且又具有较强 的反应性， 可在整理过程中与棉纤维所含有的羟 基反应， 达到耐久阻燃的效果。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103572592 A CN 103572592 A 1/1 页 2 1. 一种棉用阻燃剂， 其特征在于， 含有以下通式的化学结构式 ： 式中， R 为烷基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基甲烷基中的一种或几种。 2. 如。
4、权利要求 1 所述的棉用阻燃剂， 其特征在于， 所述烷基为 C4-C12烷基。 3. 如权利要求1所述的棉用阻燃剂， 其特征在于， 所述棉用阻燃剂由3-二甲氧磷酰基 丙酰胺、 二异氰酸酯类化合物和封端剂反应制得。 4. 如权利要求 3 所述的棉用阻燃剂， 其特征在于， 所述二异氰酸酯类化合物可选用己 二异氰酸酯、 辛二异氰酸酯、 癸二异氰酸酯、 甲苯二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基 甲烷二异氰酸酯、 二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。 5. 如权利要求 3 所述的棉用阻燃剂， 其特征在于， 所述封端剂为亚硫酸氢钠。 6. 如权利要求 1 所述的棉用阻燃剂， 其特征在于， 所述棉用。
5、阻燃剂的固含量为 4060 %。 7. 一种棉用阻燃剂的制备方法， 其特征在于， 包括 ： 将 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺加入反应器中， 体系升温至指定温度 ； 搅拌加入计量的二异氰酸酯类化合物， 保温 16 h ； 在所述保温期间检测 -NCO 基团含量， 当所述 -NCO 含量达到理论值后， 降至室温 ； 加入 N- 甲基吡咯烷酮与水的混合物 ； 迅速加入计量的封端剂亚硫酸氢钠， 控制体系温度， 反应 1050 min， 制得棉用阻燃 剂 ； 所述棉用阻燃剂含有以下通式的化学结构式 ： 式中， R 为烷基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基甲烷基中的一种或几种。 8. 如权利。
6、要求7所述的棉用阻燃剂的制备方法， 其特征在于， 所述将3-二甲氧磷酰基 丙酰胺加入反应器中， 体系升温至指定温度的步骤中， 所述指定温度为 80100 ； 所述迅速加入计量的封端剂亚硫酸氢钠， 控制体系温度， 反应 1050 min， 制得棉用阻 燃剂的步骤中， 所述体系温度控制在低于 50。 9. 如权利要求 7 所述的棉用阻燃剂的制备方法， 其特征在于， 所述在所述保温期间检 测 -NCO 基团含量， 当所述 -NCO 含量达到理论值后， 降至室温的步骤中， 所述 -NCO 含量的理 论值为 12-12.5%。 10. 如权利要求 79 任一项所述的棉用阻燃剂的制备方法， 其特征在于， 。
7、所述二异氰 酸酯类化合物可选用己二异氰酸酯、 辛二异氰酸酯、 癸二异氰酸酯、 甲苯二异氰酸酯、 异佛 尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。 权 利 要 求 书 CN 103572592 A 2 1/6 页 3 一种棉用阻燃剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及阻燃剂技术领域， 尤其涉及一种棉用阻燃剂及其制备方法。 背景技术 0002 棉纤维来源广泛， 经济实惠， 并且具有优异的吸湿透气性、 良好的染色性和生态相 关性。 随着人们生活水平的提高， 对穿着舒适的棉织物需求量日益增多， 对棉织物整理的要 求也越来越高。棉纤维属易燃纤维， 棉织物的可。
8、燃性常威胁到人们的生命财产安全。因此， 对棉的耐久阻燃整理逐渐发展成为一类十分必要又具有高附加值的后整理技术。 0003 目前所使用的棉用阻燃剂在合成、 整理和服用过程中大多存在着甲醛问题， 对环 境和人类健康造成了危害。 同时， 由于不符合环保要求， 纺织品的出口又受到各国的严重制 约。并且， 目前所使用的棉用阻燃剂的耐久阻燃的效果也不理想。 0004 因此， 对环保棉用阻燃剂的研究开发工作迫在眉睫， 已成为染整行业的热点焦点。 发明内容 0005 本发明的目的在于， 提供一种棉用阻燃剂， 环保耐久， 其不释放甲醛、 卤素， 具有较 强的阻燃性能， 且又具有较强的反应性， 可以在整理过程中与。
9、棉纤维所含有的羟基反应， 达 到耐久阻燃的效果。 0006 同时， 本发明的另一目的在于， 提供一种棉用阻燃剂的制备方法， 其操作简单、 成 本低廉、 可应用范围广， 所制备得到的产品环保耐久， 不释放甲醛、 卤素， 具有较强的阻燃性 能， 且又具有较强的反应性， 可以在整理过程中与棉纤维所含有的羟基反应， 达到耐久阻燃 的效果。 0007 为了实现上述发明目的， 本发明公开了一种棉用阻燃剂， 含有以下通式的化学结 构式 ： 式中， R 为烷基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基甲烷基中的一种或几种。 0008 作为上述方案的改进， 所述烷基为 C4-C12烷基。 0009 作。
10、为上述方案的改进， 所述棉用阻燃剂由 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺、 二异氰酸酯类 化合物和封端剂反应制得。 0010 作为上述方案的改进， 所述二异氰酸酯类化合物可选用己二异氰酸酯、 辛二异氰 酸酯、 癸二异氰酸酯、 甲苯二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 二环 己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。 0011 作为上述方案的改进， 所述封端剂为亚硫酸氢钠。 0012 作为上述方案的改进， 所述棉用阻燃剂的固含量为 4060 %。 0013 本发明还公开了一种棉用阻燃剂的制备方法， 包括 ： 说 明 书 CN 103572592 A 3 2/6 页 4 将 3- 二甲氧磷酰基。
11、丙酰胺加入反应器中， 体系升温至指定温度 ； 搅拌加入计量的二异氰酸酯类化合物， 保温 16 h ； 在所述保温期间检测 -NCO 基团含量， 当所述 -NCO 含量达到理论值后， 降至室温 ； 加入 N- 甲基吡咯烷酮与水的混合物 ； 迅速加入计量的封端剂亚硫酸氢钠， 控制体系温度， 反应 1050 min， 制得棉用阻燃 剂 ； 所述棉用阻燃剂含有以下通式的化学结构式 ： 式中， R 为烷基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基甲烷基中的一种或几种。 0014 作为上述方案的改进， 所述将 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺加入反应器中， 体系升温至 指定温度的步骤中， 所述指定温度为。
12、 80100 ； 所述迅速加入计量的封端剂亚硫酸氢钠， 控制体系温度， 反应 1050 min， 制得棉用阻 燃剂的步骤中， 所述体系温度控制在低于 50。 0015 作为上述方案的改进， 所述在所述保温期间检测-NCO基团含量， 当所述-NCO含量 达到理论值后， 降至室温的步骤中， 所述 -NCO 含量的理论值为 12-12.5%。 0016 作为上述方案的改进， 所述二异氰酸酯类化合物可选用己二异氰酸酯、 辛二异氰 酸酯、 癸二异氰酸酯、 甲苯二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 二环 己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。 0017 实施本发明实施例， 具有如下有益效。
13、果 ： 本发明以 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺作为起阻燃作用的结构单元， 其具有理想的氮磷比。 二异氰酸酯类化合物对其酰胺基官能团进一步修饰使其具有反应性， 并对反应性基团进行 封端， 得到水分散体系一种耐久的新型环保棉用阻燃剂。 所述棉用阻燃剂不含卤素， 不 释放甲醛， 具有较好的阻燃性能。 结构中具有反应性基团， 可以在整理过程中与棉纤维中的 羟基发生反应， 达到耐久的阻燃效果。 0018 而且， 制备本发明环保耐久棉用阻燃剂的方法， 其操作简单、 成本低廉、 可应用范 围广。 0019 本发明可以广泛应用于棉织物的耐久阻燃领域。 附图说明 0020 图 1 是本发明棉用阻燃剂的制备方法的流程。
14、图。 具体实施方式 0021 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明作进一 步地详细描述。 0022 本发明实施例提供一种棉用阻燃剂， 含有以下通式的化学结构式 ： 说 明 书 CN 103572592 A 4 3/6 页 5 式中， R 为烷基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基甲烷基中的一种或几种。 0023 优选地， R为烷基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基甲烷基中的一种。 0024 所述烷基为 C4-C12烷基。 0025 优选地， 所述烷基为 C6-C10烷基。 0026 所述棉用阻燃剂由 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺、 。
15、二异氰酸酯类化合物和封端剂反应 制得。所述二异氰酸酯类化合物可选用己二异氰酸酯、 辛二异氰酸酯、 癸二异氰酸酯、 甲苯 二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 二环己基甲烷二异氰酸酯中的 一种或几种。所述封端剂为亚硫酸氢钠。 0027 优选地， 所述二异氰酸酯类化合物可选用己二异氰酸酯、 辛二异氰酸酯、 癸二异氰 酸酯、 甲苯二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 二环己基甲烷二异 氰酸酯中的一种。 0028 本发明以 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺作为起阻燃作用的结构单元， 其具有理想的氮 磷比。二异氰酸酯类化合物对其酰胺基官能团进一步修饰使其具有反应性， 。
16、并对反应性基 团进行封端， 得到水分散体系。 0029 由 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺、 二异氰酸酯类化合物和封端剂反应制得的棉用阻燃 剂的固含量为 4060 %。 0030 优选地， 棉用阻燃剂的固含量为 50 %。 0031 将本发明棉用阻燃剂与现有技术做技术指标对比， 结果如下 ： 本发明现有技术 甲醛含量0 0 卤素含量0 0 阻燃性能强中 耐久阻燃性能耐久阻燃 耐久效果不理想 如图 1 所示， 本发明还公开了一种棉用阻燃剂的制备方法， 包括 ： S101， 将 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺加入反应器中， 体系升温至指定温度。 0032 步骤 S101 中 ： 体系升温至指定温度， 所述指定。
17、温度为 80100。 0033 优选地， 所述指定温度为 90。 0034 所述反应器设有搅拌、 回流冷凝器、 温度计。 0035 S102， 搅拌加入计量的二异氰酸酯类化合物， 保温 16 h。 0036 优选地， 所述保温时间为 34h。 0037 所述二异氰酸酯类化合物可选用己二异氰酸酯、 辛二异氰酸酯、 癸二异氰酸酯、 甲 苯二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 二环己基甲烷二异氰酸酯中 的一种或几种。 0038 优选地， 所述二异氰酸酯类化合物可选用己二异氰酸酯、 辛二异氰酸酯、 癸二异氰 酸酯、 甲苯二异氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 。
18、二环己基甲烷二异 氰酸酯中的一种。 0039 S103， 在所述保温期间检测 -NCO 基团含量， 当所述 -NCO 含量达到理论值后， 降至 说 明 书 CN 103572592 A 5 4/6 页 6 室温。 0040 所述 -NCO 含量的理论值为 12-12.5%。 0041 优选地， 所述 -NCO 含量的理论值为 12%。 0042 检测 -NCO 基团含量的方法可以采用甲苯 - 二正丁胺法， 但不限于此。 0043 S104， 加入 N- 甲基吡咯烷酮与水的混合物。 0044 优选地， 加入质量比为 （0.52） :（25） 的 N- 甲基吡咯烷酮与水的混合物。 0045 更佳地。
19、， N- 甲基吡咯烷酮与水的质量比为 1:3。 0046 S105， 迅速加入计量的封端剂亚硫酸氢钠， 控制体系温度， 反应 1050 min， 制得棉 用阻燃剂。 0047 步骤 S105 中 ： 控制体系温度低于 50。 0048 优选地， 迅速加入计量的封端剂亚硫酸氢钠， 控制体系温度低于 50， 反应 2040 min， 制得棉用阻燃剂。 0049 更佳地， 迅速加入计量的 30% 的亚硫酸氢钠水溶液， 控制体系温度低于 45， 反应 30min。 0050 需要说明的是， 一般采用稍微过量的亚硫酸氢钠水溶液作为封端剂， 保证封端完 全。 0051 所述棉用阻燃剂含有以下通式的化学结构。
20、式 ： 式中， R 为烷基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基甲烷基中的一种或几种。 0052 优选地， R为烷基、 甲苯基、 异佛尔酮基、 二苯基甲烷基、 二环己基甲烷基中的一种。 0053 所述烷基为 C4-C12烷基。 0054 优选地， 所述烷基为 C6-C10烷基。 0055 所述棉用阻燃剂的固含量为 4060%， 优选为 50%。 0056 下面以具体实施例进一步阐述本发明 实施例 1 ： 将 91g（0.5mol） 的 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺加入装有搅拌、 回流冷凝器、 温度计的反应 器中， 升温至 90， 搅拌下加入 84g 己二异氰酸酯， 保温 34 h， 。
21、期间检测 -NCO 基团含量 （甲 苯 - 二正丁胺法） ， 当 -NCO 含量达到理论值 12-12.5% 后， 降至室温。加入适量的质量比为 1:3 的 N- 甲基吡咯烷酮与水的混合物， 迅速加入 191g （0.55mol） 、 30% 的封端剂亚硫酸氢钠 水溶液。控制体系温度低于 45， 反应 30 min。制得本发明的固含量为 50 % 的棉用阻燃 剂 A。 0057 实施例 2 ： 除了将实施例 1 中的反应性组分由 84g 己二异氰酸酯换为 98g 辛二异氰酸酯之外， 其 它重复实施例 1 的工艺， 得到棉用阻燃剂 B。 0058 实施例 3 ： 除了将实施例 1 中的反应性组分。
22、由 84g 己二异氰酸酯换为 112g 癸二异氰酸酯之外， 其 它重复实施例 1 的工艺， 得到棉用阻燃剂 C。 说 明 书 CN 103572592 A 6 5/6 页 7 0059 实施例 4 ： 除了将实施例 1 中的反应性组分由 84g 己二异氰酸酯换为 87g 甲苯二异氰酸酯之外， 其它重复实施例 1 的工艺， 得到棉用阻燃剂 D。 0060 实施例 5 ： 除了将实施例 1 中的反应性组分由 84g 己二异氰酸酯换为 111g 异佛尔酮二异氰酸酯 之外， 其它重复实施例 1 的工艺， 得到棉用阻燃剂 E。 0061 实施例 6 ： 除了将实施例 1 中的反应性组分由 84g 己二异。
23、氰酸酯换为 125g 二苯基甲烷二异氰酸 酯之外， 其它重复实施例 1 的工艺， 得到棉用阻燃剂 F。 0062 实施例 7 ： 除了将实施例 1 中的反应性组分由 84g 己二异氰酸酯换为 131g 二环己基甲烷二异氰 酸酯之外， 其它重复实施例 1 的工艺， 得到棉用阻燃剂 G。 0063 将实施例 1 的棉用阻燃剂 A、 实施例 2 的棉用阻燃剂 B、 实施例 3 的棉用阻燃剂 C、 实施例 4 的棉用阻燃剂 D、 实施例 5 的棉用阻燃剂 E、 实施例 6 的棉用阻燃剂 F、 实施例 7 的 棉用阻燃剂 G， 分别在棉织物上进行阻燃效果试验 ： 一、 试验方法 ： 1、 试验织物为灰色。
24、纯棉纱卡。 0064 2、 整理工艺为 ： 织物在 400g/L 的阻燃剂工作液中二浸二轧 100烘干焙烘 （1603min） 用洗衣机50温水洗10min清水洗后烘干测阻燃效果及洗涤后的阻 燃效果。 0065 洗涤方法 ： 家用全自动洗衣机洗， 标准洗涤剂1g/L， 浴比1:30， 每次5012min， 洗涤 30 次。 0066 二、 试验数据 ： 表 1 棉用阻燃剂对棉织物的阻燃效果 三、 试验结果 ： 由表 1（棉用阻燃剂对棉织物的阻燃效果） 可知， 本发明提供的棉用阻燃剂对棉织物具 有较好的阻燃效果， 而且阻燃剂具有良好的耐久性能。 0067 综上所述， 实施本发明实施例， 具有如下。
25、有益效果 ： 本发明以 3- 二甲氧磷酰基丙酰胺作为起阻燃作用的结构单元， 其具有理想的氮磷比。 二异氰酸酯类化合物对其酰胺基官能团进一步修饰使其具有反应性， 并对反应性基团进行 说 明 书 CN 103572592 A 7 6/6 页 8 封端， 得到水分散体系一种耐久的新型环保棉用阻燃剂。 所述棉用阻燃剂不含卤素， 不 释放甲醛， 具有较好的阻燃性能。 结构中具有反应性基团， 可以在整理过程中与棉纤维中的 羟基发生反应， 达到耐久的阻燃效果。 0068 而且， 制备本发明环保耐久棉用阻燃剂的方法， 其操作简单、 成本低廉、 可应用范 围广。 0069 本发明可以广泛应用于棉织物的耐久阻燃领域。 0070 以上所述是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103572592 A 8 1/1 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103572592 A 9 。